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久保 美和*; 林 克典*
JNC TJ8430 2005-001, 61 Pages, 2005/03
JNC-TJ8430-2005-001.pdf:1.77MB
低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)では、再処理施設で発生する硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液を廃棄体化する方法として、セメント固化処理法を検討している。ここで作製されるセメント固化体は、硝酸塩(硝酸ナトリウム)及び亜硝酸塩(亜硝酸ナトリウム)を含むことから、消防法における第一類の危険物(酸化性固体)に該当する可能性があるため、模擬廃液を用いたセメント固化体を作製し、危険物判定試験を実施することとした。 危険物判定試験の結果、鉄管試験及び大量燃焼試験では、共に「危険性なし」との結果となり、総合判定で「非危険物」との結果となった。燃焼試験及び落球式打撃感度試験では、共に「ランク3」との結果となり、総合判定で「非危険物」との結果となった。得られた知見として、この度の試験は、セメント固化体に対する塩充填率を55wt%としたため、作製される廃液のセメント固化体の塩充填率が55wt%を超えない限り本試験の結果が踏襲される。
久保 美和*; 佐々木 忠志*
JNC TJ8430 2005-003, 91 Pages, 2005/02
JNC-TJ8430-2005-003.pdf:0.64MB
低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)では、再処理施設で発生する硝酸ナトリウムを含む低放射性廃液を廃棄体化する方法として、セメント固化処理法を検討している。硝酸塩廃液の固化: 高温での固化は、セメントの急激な水和反応を生じさせ、混練時の急結や流動性低下を引き起こした。しかしながら、流動性を向上させる分散剤の添加およびセメントの硬化に必要な硬化液添加量の変更により、80
C程度で固化可能であることを確認した。これにより、想定しているセメント固化方法が硝酸塩廃液に適用できることを確認した。スラリ廃液の固化: スラリ廃液の固化では、流動性の低下および圧縮強度の低下現象が見られた。これは廃液に含まれるリン酸塩の影響によるものと考えられ、リン酸塩濃度を0g/Lとするスラリ修正廃液の場合であれば、廃液温度80C、濃縮度65wt%で、塩充填率50wt%の固化が可能であることを確認した。NaNO
、NaHCO
、NaSO
の含有量増加はそれぞれ、硬化遅延、圧縮強度の低下、流動性の低下を引き起こすことがわかった。なお、リン酸塩を単独で固化する場合は、含水塩(NaPO・8HO)として塩充填率50wt%(無水塩換算の塩充填率: 26.6wt%)の固化が可能であった。
小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2004-007, 100 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2004-007.pdf:3.89MB
本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)の設定手法を利用した具体的な試行および海外動向を考慮した生物圏評価技術に関する検討を実施した。
小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2004-006, 199 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2004-006.pdf:8.87MB
本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)の設定手法を利用した具体的な試行および海外動向を考慮した生物圏評価技術に関する検討を実施した。
小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-096, 53 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2003-096.pdf:0.72MB
本研究では、結晶質岩系のサイトを想定してTRU核種を含む放射性廃棄物の地層処分に対応した処分概念を対象として、包括的感度解析手法を適用して、処分概念の成立性に資する詳細な評価を行った。地層処分の個々の概念や地下水移行シナリオの基本シナリオに対する評価体系を整え、モデル・手法の高度化により、成立性を体系的かつ網羅的に抽出するための研究を実施した。従来のTRU廃棄物地層処分のバリアの構成は変更せずに、天然バリアのサイト特性や人工バリアの設計仕様のように将来定量的な情報を決定できるような範囲のパラメータについて、核種移行に及ぼす影響を定量的に明らかにした。それらのパラメータのサイト選定および処分場設計における実現性を考慮し、それらの現実的なパラメータ範囲の組み合わせによるTRU廃棄物地層処分の成立性を検討した。 今後の課題としては、各パラメータ間の整合化の範囲をより効率良く抽出可能な解析ツールの改良および亀裂と透水性多孔質媒体のハイブリットな地質環境のモデル化が挙げられる。また、本年度の解析をもとに、堆積岩系および結晶質岩系のTRU地層処分概念の成立性の絞込みについてさらに解析を続けることも重要である。
小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-095, 243 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2003-095.pdf:4.06MB
本研究では、結晶質岩系のサイトを想定してTRU核種を含む放射性廃棄物の地層処分に対応した処分概念を対象として、包括的感度解析手法を適用して、処分概念の成立性に資する詳細な評価を行った。地層処分の個々の概念や地下水移行シナリオの基本シナリオに対する評価体系を整え、モデル・手法の高度化により、成立性を体系的かつ網羅的に抽出するための研究を実施した。 従来のTRU廃棄物地層処分のバリアの構成は変更せずに、天然バリアのサイト特性や人工バリアの設計仕様のように将来定量的な情報を決定できるような範囲のパラメータについて、核種移行に及ぼす影響を定量的に明らかにした。それらのパラメータのサイト選定および処分場設計における実現性を考慮し、それらの現実的なパラメータ範囲の組み合わせによるTRU廃棄物地層処分の成立性を検討した。 今後の課題としては、各パラメータ間の整合化の範囲をより効率良く抽出可能な解析ツールの改良および亀裂と透水性多孔質媒体のハイブリットな地質環境のモデル化が挙げられる。また、本年度の解析をもとに、堆積岩系および結晶質岩系のTRU地層処分概念の成立性の絞込みについてさらに解析を続けることも重要である。
佐々木 忠志*; 沼田 守*; 鈴木 泰博*; 久保 美和*
JNC TJ8430 2002-002, 61 Pages, 2003/02
JNC-TJ8430-2002-002.pdf:1.41MB
低放射性廃棄物処理技術開発施設(LWTF)では、低放射性廃液を処理し、ホウ酸を添加した中間固化体(蒸発濃縮固化体)として貯蔵する計画になっている。硝酸塩を含有するこれらの低放射性廃液の最終廃棄体基準が具体化されていない現状においては、浅地中処分において実績があるセメント固化法を有力な処理オプションと位置づけることができる。本試験は、セメント固化方法に関して、普通ポルトランドセメント(OPC)、高炉C 種セメント(高炉C)、及びスラグセメント材(SC)を用いた硝酸塩の混練固化試験を行い、硝酸塩充填量を比較評価して有効なセメント材を選定することを目的として実施した。本試験の結果、次のことが明らかになった。1) スラグセメントは、硝酸ナトリウムを最も広い充填率範囲(30
70 wt%)で固化可能であり、良好な混練性能と固化体強度を示す。2) OPC、高炉C は、30 wt%の硝酸ナトリウムの充填でブリーディング水の発生を伴い、硬化までに3日以上を要する。これらの材料を用いる場合には、ドラム缶の閉缶までの養生日数を長くするなどの硬化遅延に対する設備側の対応が必要になると考えられる。3) 高炉Cは、SCに含まれる高炉スラグを配合する材料であるが、硝酸塩の混練固化に関しては、OPC よりも性能が劣る。今後、実廃液性状の調査とその模擬廃液を用いたセメント固化試験、核種分配係数データの採取、LWTF へのセメント固化設備の配置設計、及びパイロット規模装置による実証試験を行い、LWTF へ導入すべきセメント固化設備の検討を進める必要がある。
三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-054, 45 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-054.pdf:0.44MB
TRU核種を含む放射性廃棄物の一連の処分深度毎の処分概念およびシナリオの多様性を考慮し、処分概念の成立性、設計仕様等の絞込みに関する評価を実施するため、確率論的な核種移行解析手法を基本とする評価ツール、評価手法の検討を進めた。コンクリートピット処分、余裕深度処分、および地層処分概念の基本シナリオにおける多孔質媒体中の評価体系を構築するため、パラメータ範囲の設定、モデル開発、解析データ処理方法の各々に関して、検討を加えた。 モデルは、パラメータの時間的変動に対する柔軟性を考慮して開発し、パラメータ範囲の設定に当っては、一連の処分概念やベントナイト系人工バリアの性能を見るための範囲設定を行った。一方、各パラメータ範囲に対応する線量分布が基準値を満足する割合の増減を基準として、感度構造を明確にする評価手法を開発した。また、解析の結果として得られた核種移行に重要な影響を及ぼすパラメータの感度構造を明らかにした。 今後の課題として、亀裂性媒体等の異なる体系での十分条件もしくは感度構造のより包括的な明確化の検討が挙げられる。また、十分条件の信頼性についてもさらに検討すべき価値がある。それらの研究によりTRU核種を含む廃棄体の安全かつ合理的な処分システムの概念および仕様を決定することが可能となる。
三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-053, 386 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-053.pdf:10.69MB
TRU核種を含む放射性廃棄物の一連の処分深度毎の処分概念およびシナリオの多様性を考慮し、処分概念の成立性、設計仕様等の絞込みに関する評価を実施するため、確率論的な核種移行解析手法を基本とする評価ツール、評価手法の検討を進めた。コンクリートピット処分、余裕深度処分、および地層処分概念の基本シナリオにおける多孔質媒体中の評価体系を構築するため、パラメータ範囲の設定、モデル開発、解析データ処理方法の各々に関して、検討を加えた。 モデルは、パラメータの時間的変動に対する柔軟性を考慮して開発し、パラメータ範囲の設定に当っては、一連の処分概念やベントナイト系人工バリアの性能を見るための範囲設定を行った。一方、各パラメータ範囲に対応する線量分布が基準値を満足する割合の増減を基準として、感度構造を明確にする評価手法を開発した。また、解析の結果として得られた核種移行に重要な影響を及ぼすパラメータの感度構造を明らかにした。 今後の課題として、亀裂性媒体等の異なる体系での十分条件もしくは感度構造のより包括的な明確化の検討が挙げられる。また、十分条件の信頼性についてもさらに検討すべき価値がある。それらの研究によりTRU核種を含む廃棄体の安全かつ合理的な処分システムの概念および仕様を決定することが可能となる。
小林 航*; 中川 辰雄*; 椋木 敦*; 後藤 菊次*
JNC TJ8400 2003-044, 85 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-044.pdf:1.47MB
大学及び研究機関における研究や医療機関における治療・診断など様々な分野におけるRIや核燃料物質等が利用されてきた。これらの利用により発生するRI・研究所等廃棄物の安全かつ合理的な処分方策の確立は必須の課題となっている。昨年度実施された「RI・研究所等廃棄物余裕深度処分施設の概念設計」では、RI・研究所等廃棄物の余裕深度処分場の基礎的な概念設計が実施された。本年度は、昨年度の検討成果より、最新の廃棄体データに基づく施設形態、安全評価の再評価を実施したうえで、受入れから処分場閉鎖までの操業形態を検討した。また、RI・研究所等廃棄物余裕深度処分にかかわる経済性の検討を実施した。
小林 航*; 中川 辰雄*; 椋木 敦*; 後藤 菊次*
JNC TJ8400 2003-043, 168 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-043.pdf:4.08MB
大学及び研究機関における研究や医療機関における治療・診断など様々な分野におけるRIや核燃料物質等が利用されてきた。これらの利用により発生するRI・研究所等廃棄物の安全かつ合理的な処分方策の確立は必須の課題となっている。昨年度実施された「RI・研究所等廃棄物余裕深度処分施設の概念設計」では、RI・研究所等廃棄物の余裕深度処分場の基礎的な概念設計が実施された。本年度は、昨年度の検討成果より、最新の廃棄体データに基づく施設形態、安全評価の再評価を実施したうえで、受入れから処分場閉鎖までの操業形態を検討した。また、RI・研究所等廃棄物余裕深度処分にかかわる経済性の検討を実施した。
三木 崇史*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-018, 64 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-018.pdf:1.01MB
本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)の設定手法、処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価、気候変動を考慮した生物圏モデルについて検討した。GBIの設定手法に関する検討では、諸外国におけるGBI設定手法に関する文献調査結果を参考に、わが国におけるGBIの設定手順フローを作成した。さらに、GBI設定に必要な調査項目および調査手法について整理した。処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価では、HLW処分施設に含有される化学毒性を有する物質について、影響評価を行い、生物圏における化学物質の濃度はわが国の環境基準と比較して十分小さくなることがわかった。気候変動を考慮した生物圏モデルについては、諸外国および国際機関での気候変動の取り扱い方について調査し、わが国における気候変動を考慮した生物圏評価のアプローチ方法について検討した。
三木 崇史*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2003-017, 342 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-017.pdf:5.64MB
本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)の設定手法、処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価、気候変動を考慮した生物圏モデルについて検討した。GBIの設定手法に関する検討では、諸外国におけるGBI設定手法に関する文献調査結果を参考に、わが国におけるGBIの設定手順フローを作成した。さらに、GBI設定に必要な調査項目および調査手法について整理した。処分施設に含有される化学毒性物質の影響評価では、HLW処分施設に含有される化学毒性を有する物質について、影響評価を行い、生物圏における化学物質の濃度はわが国の環境基準と比較して十分小さくなることがわかった。気候変動を考慮した生物圏モデルについては、諸外国および国際機関での気候変動の取り扱い方について調査し、わが国における気候変動を考慮した生物圏評価のアプローチ方法について検討した。
三木 崇史*
JNC TJ8400 2002-057, 54 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-057.pdf:0.73MB
本研究では、核燃料サイクル開発機構の再処理工場から発生するアスファルト固化体、プラスチック固化体及びROBE固化体について、余裕深度処分への適合性を検討した。検討では、まず、対象廃棄体の性状について整理し、安全評価に係るFEP(Features、Events and Processes)を見直した。次に、地下水移行シナリオについて感度解析を行い、線量に対して感度の高いパラメータについて、目標線量を下回るための人工バリアおよび天然バリアに関する十分条件を明らかにした。さらに、感度解析の結果及びFEP辞書を利用して安全評価上重要となる事象を抽出した。また、対象廃棄体中に含まれる硝酸およびほう素の化学物質としての環境への影響について文献調査を行い、処分場からの化学物質の移行量を予備的な解析により評価し、処分適合性を検討した。最後に、上記検討を踏まえ、対象廃棄体を浅地中処分可能とするために必要な今後の研究計画を策定した。
三木 崇史*
JNC TJ8400 2002-056, 416 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-056.pdf:16.57MB
本研究では、核燃料サイクル開発機構の再処理工場から発生するアスファルト固化体、プラスチック固化体及びROBE固化体について、余裕深度処分への適合性を検討した。検討では、まず、対象廃棄体の性状について整理し、安全評価に係るFEP(Features、Events and Processes)を見直した。次に、地下水移行シナリオについて感度解析を行い、線量に対して感度の高いパラメータについて、目標線量を下回るための人工バリアおよび天然バリアに関する十分条件を明らかにした。さらに、感度解析の結果及びFEP辞書を利用して安全評価上重要となる事象を抽出した。また、対象廃棄体中に含まれる硝酸およびほう素の化学物質としての環境への影響について文献調査を行い、処分場からの化学物質の移行量を予備的な解析により評価し、処分適合性を検討した。最後に、上記検討を踏まえ、対象廃棄体を浅地中処分可能とするために必要な今後の研究計画を策定した。今後はこれらの研究計画を実施する必要がある。また、性能評価の観点のみではなく、経済性の観点等からの検討も重要であると考えられる。
三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2002-051, 40 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-051.pdf:0.28MB
本研究では、余裕深度処分について、シナリオ、モデルそしてパラメータの各階層における評価上の不確実性を包含するような幅広い選択肢の範囲において、多数の統計的な核種移行解析を実施し、解析結果に対する体系的な感度解析を行うこと(TRU廃棄物処分についての包括的感度解析)を通じて、・将来の潜在的な放射線影響の多様なパラメータに対する感度の構造を幅広い範囲にわたって明確化することにより、このような影響を低減するための合理的な方策を見出すこと・新たな感度構造明確化の方法論を試行すること・基本シナリオに関して、線量拘束値を十分に下回る目標線量を満足するような処分システムの仕様や地質環境条件の範囲を示すことにより、システム開発上の指針を示すこと・変動シナリオを含めた広範なシナリオについて、線量拘束値を上回るような大きな影響の要因となるような条件の組み合わせを抽出することにより、避けるべき処分システムやシナリオの内容を明らかにすることのそれぞれについて成果を得た。また、地層処分については、地層処分の変動シナリオに関するTRU廃棄物処分の影響評価手法の検討を行った。
三木 崇史*; 小山田 潔*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2002-050, 217 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-050.pdf:2.66MB
本研究では、余裕深度処分について、シナリオ、モデルそしてパラメータの各階層における評価上の不確実性を包含するような幅広い選択肢の範囲において、多数の統計的な核種移行解析を実施し、解析結果に対する体系的な感度解析を行うこと(TRU廃棄物処分についての包括的感度解析)を通じて、・将来の潜在的な放射線影響の多様なパラメータに対する感度の構造を幅広い範囲にわたって明確化することにより、このような影響を低減するための合理的な方策を見出すこと・新たな感度構造明確化の方法論を試行すること・基本シナリオに関して、線量拘束値を十分に下回る目標線量を満足するような処分システムの仕様や地質環境条件の範囲を示すことにより、システム開発上の指針を示すこと・変動シナリオを含めた広範なシナリオについて、線量拘束値を上回るような大きな影響の要因となるような条件の組み合わせを抽出することにより、避けるべき処分システムやシナリオの内容を明らかにすることのそれぞれについて成果を得た。また、地層処分については、地層処分の変動シナリオに関するTRU廃棄物処分の影響評価手法の検討を行った。
三木 崇史*; 吉田 英爾*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2002-010, 66 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-010.pdf:1.45MB
本研究では、地圏と生物圏とのインターフェイス(GBI)、揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデル、生物圏データおよび安全指標について検討した。GBIに関する検討では、地圏と生物圏の移行帯(GBTZ)に関するFEPデータベースを作成した。さらに、このデータベースから放出シナリオを抽出し、既往の研究における概念モデル及び数学モデルの保守性及びロバスト性について検討した。揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデルの検討については、概念モデル及び数学モデルを作成し、ガス放出に関する被ばく経路は線量への換算係数への寄与が小さいことを確認した。生物圏データの選定手法の高度化については、第2次取りまとめにおける生物圏評価に使用したデータをレビューし、データ選定プロトコルに従い分類した。さらに、重要であるが理解の程度が低いパラメータについてはデータの設定を見直した。安全指標に関しては、人間以外の生物に対する放射線影響や地層処分対象廃棄物中に含有される非放射性物質の環境影響等について調査した。
三木 崇史*; 吉田 英爾*; 池田 孝夫*
JNC TJ8400 2002-009, 338 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-009.pdf:8.57MB
本研究では、地質環境と生物圏とのインターフェイス(GBI)、揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデル、生物圏データおよび安全指標について検討した。GBIに関する検討では、地質環境と生物圏の移行帯(GBTZ)に関するFEPデータベースを作成した。さらに、このデータベースから放出シナリオを抽出し、既往の研究における概念モデル及び数学モデルの保守性及びロバスト性について検討した。揮発性核種及びガス状核種に対する生物圏モデルの検討については、概念モデル及び数学モデルを作成し、ガス放出に関する被ばく経路は線量への換算係数への寄与が小さいことを確認した。生物圏データの選定手法の高度化については、第2次取りまとめにおける生物圏評価に使用したデータをレビューし、データ選定プロトコルに従い分類した。さらに、重要であるが理解の程度が低いパラメータについてはデータの設定を見直した。安全指標に関しては、人間以外の生物に対する放射線影響や地層処分対象廃棄物中に含有される非放射性物質の環境影響等について調査した。
後藤 菊次*; 椋木 敦*; 小林 航*; 中川 辰夫*
JNC TJ8400 2002-006, 178 Pages, 2001/02
JNC-TJ8400-2002-006.pdf:10.07MB
大学及び研究機関における研究や医療機関における治療・診断など様々な分野においてRIや核燃料物質等が利用されてきた。これらの利用により発生するRI・研究所等廃棄物の安全かつ合理的な処分方策の確立は必須の課題となっている。しかしながら、RI・研究所等廃棄物のうち、余裕深度処分対象となる廃棄物については具体的な処分概念が検討されておらず、その安全性も評価されていない。本研究では、余裕深度処分対象となる廃棄物について、検討対象廃棄物の廃棄体データベースを整備し、現時点において想定される条件設定に基づき、処分概念を検討するとともに予備的な安全評価を実施した。その結果、余裕深度処分の概念設計を実施する上での課題が抽出された。